Merge remote-tracking branch 'file-locks/linux-next'
[karo-tx-linux.git] / fs / gfs2 / file.c
1 /*
2  * Copyright (C) Sistina Software, Inc.  1997-2003 All rights reserved.
3  * Copyright (C) 2004-2006 Red Hat, Inc.  All rights reserved.
4  *
5  * This copyrighted material is made available to anyone wishing to use,
6  * modify, copy, or redistribute it subject to the terms and conditions
7  * of the GNU General Public License version 2.
8  */
9
10 #include <linux/slab.h>
11 #include <linux/spinlock.h>
12 #include <linux/completion.h>
13 #include <linux/buffer_head.h>
14 #include <linux/pagemap.h>
15 #include <linux/uio.h>
16 #include <linux/blkdev.h>
17 #include <linux/mm.h>
18 #include <linux/mount.h>
19 #include <linux/fs.h>
20 #include <linux/gfs2_ondisk.h>
21 #include <linux/falloc.h>
22 #include <linux/swap.h>
23 #include <linux/crc32.h>
24 #include <linux/writeback.h>
25 #include <asm/uaccess.h>
26 #include <linux/dlm.h>
27 #include <linux/dlm_plock.h>
28 #include <linux/delay.h>
29
30 #include "gfs2.h"
31 #include "incore.h"
32 #include "bmap.h"
33 #include "dir.h"
34 #include "glock.h"
35 #include "glops.h"
36 #include "inode.h"
37 #include "log.h"
38 #include "meta_io.h"
39 #include "quota.h"
40 #include "rgrp.h"
41 #include "trans.h"
42 #include "util.h"
43
44 /**
45  * gfs2_llseek - seek to a location in a file
46  * @file: the file
47  * @offset: the offset
48  * @whence: Where to seek from (SEEK_SET, SEEK_CUR, or SEEK_END)
49  *
50  * SEEK_END requires the glock for the file because it references the
51  * file's size.
52  *
53  * Returns: The new offset, or errno
54  */
55
56 static loff_t gfs2_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
57 {
58         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file->f_mapping->host);
59         struct gfs2_holder i_gh;
60         loff_t error;
61
62         switch (whence) {
63         case SEEK_END: /* These reference inode->i_size */
64         case SEEK_DATA:
65         case SEEK_HOLE:
66                 error = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, LM_FLAG_ANY,
67                                            &i_gh);
68                 if (!error) {
69                         error = generic_file_llseek(file, offset, whence);
70                         gfs2_glock_dq_uninit(&i_gh);
71                 }
72                 break;
73         case SEEK_CUR:
74         case SEEK_SET:
75                 error = generic_file_llseek(file, offset, whence);
76                 break;
77         default:
78                 error = -EINVAL;
79         }
80
81         return error;
82 }
83
84 /**
85  * gfs2_readdir - Iterator for a directory
86  * @file: The directory to read from
87  * @ctx: What to feed directory entries to
88  *
89  * Returns: errno
90  */
91
92 static int gfs2_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
93 {
94         struct inode *dir = file->f_mapping->host;
95         struct gfs2_inode *dip = GFS2_I(dir);
96         struct gfs2_holder d_gh;
97         int error;
98
99         error = gfs2_glock_nq_init(dip->i_gl, LM_ST_SHARED, 0, &d_gh);
100         if (error)
101                 return error;
102
103         error = gfs2_dir_read(dir, ctx, &file->f_ra);
104
105         gfs2_glock_dq_uninit(&d_gh);
106
107         return error;
108 }
109
110 /**
111  * fsflags_cvt
112  * @table: A table of 32 u32 flags
113  * @val: a 32 bit value to convert
114  *
115  * This function can be used to convert between fsflags values and
116  * GFS2's own flags values.
117  *
118  * Returns: the converted flags
119  */
120 static u32 fsflags_cvt(const u32 *table, u32 val)
121 {
122         u32 res = 0;
123         while(val) {
124                 if (val & 1)
125                         res |= *table;
126                 table++;
127                 val >>= 1;
128         }
129         return res;
130 }
131
132 static const u32 fsflags_to_gfs2[32] = {
133         [3] = GFS2_DIF_SYNC,
134         [4] = GFS2_DIF_IMMUTABLE,
135         [5] = GFS2_DIF_APPENDONLY,
136         [7] = GFS2_DIF_NOATIME,
137         [12] = GFS2_DIF_EXHASH,
138         [14] = GFS2_DIF_INHERIT_JDATA,
139         [17] = GFS2_DIF_TOPDIR,
140 };
141
142 static const u32 gfs2_to_fsflags[32] = {
143         [gfs2fl_Sync] = FS_SYNC_FL,
144         [gfs2fl_Immutable] = FS_IMMUTABLE_FL,
145         [gfs2fl_AppendOnly] = FS_APPEND_FL,
146         [gfs2fl_NoAtime] = FS_NOATIME_FL,
147         [gfs2fl_ExHash] = FS_INDEX_FL,
148         [gfs2fl_TopLevel] = FS_TOPDIR_FL,
149         [gfs2fl_InheritJdata] = FS_JOURNAL_DATA_FL,
150 };
151
152 static int gfs2_get_flags(struct file *filp, u32 __user *ptr)
153 {
154         struct inode *inode = file_inode(filp);
155         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
156         struct gfs2_holder gh;
157         int error;
158         u32 fsflags;
159
160         gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, 0, &gh);
161         error = gfs2_glock_nq(&gh);
162         if (error)
163                 return error;
164
165         fsflags = fsflags_cvt(gfs2_to_fsflags, ip->i_diskflags);
166         if (!S_ISDIR(inode->i_mode) && ip->i_diskflags & GFS2_DIF_JDATA)
167                 fsflags |= FS_JOURNAL_DATA_FL;
168         if (put_user(fsflags, ptr))
169                 error = -EFAULT;
170
171         gfs2_glock_dq(&gh);
172         gfs2_holder_uninit(&gh);
173         return error;
174 }
175
176 void gfs2_set_inode_flags(struct inode *inode)
177 {
178         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
179         unsigned int flags = inode->i_flags;
180
181         flags &= ~(S_SYNC|S_APPEND|S_IMMUTABLE|S_NOATIME|S_DIRSYNC|S_NOSEC);
182         if ((ip->i_eattr == 0) && !is_sxid(inode->i_mode))
183                 flags |= S_NOSEC;
184         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_IMMUTABLE)
185                 flags |= S_IMMUTABLE;
186         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_APPENDONLY)
187                 flags |= S_APPEND;
188         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_NOATIME)
189                 flags |= S_NOATIME;
190         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_SYNC)
191                 flags |= S_SYNC;
192         inode->i_flags = flags;
193 }
194
195 /* Flags that can be set by user space */
196 #define GFS2_FLAGS_USER_SET (GFS2_DIF_JDATA|                    \
197                              GFS2_DIF_IMMUTABLE|                \
198                              GFS2_DIF_APPENDONLY|               \
199                              GFS2_DIF_NOATIME|                  \
200                              GFS2_DIF_SYNC|                     \
201                              GFS2_DIF_SYSTEM|                   \
202                              GFS2_DIF_TOPDIR|                   \
203                              GFS2_DIF_INHERIT_JDATA)
204
205 /**
206  * do_gfs2_set_flags - set flags on an inode
207  * @filp: file pointer
208  * @reqflags: The flags to set
209  * @mask: Indicates which flags are valid
210  *
211  */
212 static int do_gfs2_set_flags(struct file *filp, u32 reqflags, u32 mask)
213 {
214         struct inode *inode = file_inode(filp);
215         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
216         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
217         struct buffer_head *bh;
218         struct gfs2_holder gh;
219         int error;
220         u32 new_flags, flags;
221
222         error = mnt_want_write_file(filp);
223         if (error)
224                 return error;
225
226         error = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &gh);
227         if (error)
228                 goto out_drop_write;
229
230         error = -EACCES;
231         if (!inode_owner_or_capable(inode))
232                 goto out;
233
234         error = 0;
235         flags = ip->i_diskflags;
236         new_flags = (flags & ~mask) | (reqflags & mask);
237         if ((new_flags ^ flags) == 0)
238                 goto out;
239
240         error = -EINVAL;
241         if ((new_flags ^ flags) & ~GFS2_FLAGS_USER_SET)
242                 goto out;
243
244         error = -EPERM;
245         if (IS_IMMUTABLE(inode) && (new_flags & GFS2_DIF_IMMUTABLE))
246                 goto out;
247         if (IS_APPEND(inode) && (new_flags & GFS2_DIF_APPENDONLY))
248                 goto out;
249         if (((new_flags ^ flags) & GFS2_DIF_IMMUTABLE) &&
250             !capable(CAP_LINUX_IMMUTABLE))
251                 goto out;
252         if (!IS_IMMUTABLE(inode)) {
253                 error = gfs2_permission(inode, MAY_WRITE);
254                 if (error)
255                         goto out;
256         }
257         if ((flags ^ new_flags) & GFS2_DIF_JDATA) {
258                 if (flags & GFS2_DIF_JDATA)
259                         gfs2_log_flush(sdp, ip->i_gl, NORMAL_FLUSH);
260                 error = filemap_fdatawrite(inode->i_mapping);
261                 if (error)
262                         goto out;
263                 error = filemap_fdatawait(inode->i_mapping);
264                 if (error)
265                         goto out;
266         }
267         error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE, 0);
268         if (error)
269                 goto out;
270         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &bh);
271         if (error)
272                 goto out_trans_end;
273         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, bh);
274         ip->i_diskflags = new_flags;
275         gfs2_dinode_out(ip, bh->b_data);
276         brelse(bh);
277         gfs2_set_inode_flags(inode);
278         gfs2_set_aops(inode);
279 out_trans_end:
280         gfs2_trans_end(sdp);
281 out:
282         gfs2_glock_dq_uninit(&gh);
283 out_drop_write:
284         mnt_drop_write_file(filp);
285         return error;
286 }
287
288 static int gfs2_set_flags(struct file *filp, u32 __user *ptr)
289 {
290         struct inode *inode = file_inode(filp);
291         u32 fsflags, gfsflags;
292
293         if (get_user(fsflags, ptr))
294                 return -EFAULT;
295
296         gfsflags = fsflags_cvt(fsflags_to_gfs2, fsflags);
297         if (!S_ISDIR(inode->i_mode)) {
298                 gfsflags &= ~GFS2_DIF_TOPDIR;
299                 if (gfsflags & GFS2_DIF_INHERIT_JDATA)
300                         gfsflags ^= (GFS2_DIF_JDATA | GFS2_DIF_INHERIT_JDATA);
301                 return do_gfs2_set_flags(filp, gfsflags, ~0);
302         }
303         return do_gfs2_set_flags(filp, gfsflags, ~GFS2_DIF_JDATA);
304 }
305
306 static long gfs2_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
307 {
308         switch(cmd) {
309         case FS_IOC_GETFLAGS:
310                 return gfs2_get_flags(filp, (u32 __user *)arg);
311         case FS_IOC_SETFLAGS:
312                 return gfs2_set_flags(filp, (u32 __user *)arg);
313         case FITRIM:
314                 return gfs2_fitrim(filp, (void __user *)arg);
315         }
316         return -ENOTTY;
317 }
318
319 /**
320  * gfs2_size_hint - Give a hint to the size of a write request
321  * @filep: The struct file
322  * @offset: The file offset of the write
323  * @size: The length of the write
324  *
325  * When we are about to do a write, this function records the total
326  * write size in order to provide a suitable hint to the lower layers
327  * about how many blocks will be required.
328  *
329  */
330
331 static void gfs2_size_hint(struct file *filep, loff_t offset, size_t size)
332 {
333         struct inode *inode = file_inode(filep);
334         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
335         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
336         size_t blks = (size + sdp->sd_sb.sb_bsize - 1) >> sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
337         int hint = min_t(size_t, INT_MAX, blks);
338
339         if (hint > atomic_read(&ip->i_res->rs_sizehint))
340                 atomic_set(&ip->i_res->rs_sizehint, hint);
341 }
342
343 /**
344  * gfs2_allocate_page_backing - Use bmap to allocate blocks
345  * @page: The (locked) page to allocate backing for
346  *
347  * We try to allocate all the blocks required for the page in
348  * one go. This might fail for various reasons, so we keep
349  * trying until all the blocks to back this page are allocated.
350  * If some of the blocks are already allocated, thats ok too.
351  */
352
353 static int gfs2_allocate_page_backing(struct page *page)
354 {
355         struct inode *inode = page->mapping->host;
356         struct buffer_head bh;
357         unsigned long size = PAGE_CACHE_SIZE;
358         u64 lblock = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - inode->i_blkbits);
359
360         do {
361                 bh.b_state = 0;
362                 bh.b_size = size;
363                 gfs2_block_map(inode, lblock, &bh, 1);
364                 if (!buffer_mapped(&bh))
365                         return -EIO;
366                 size -= bh.b_size;
367                 lblock += (bh.b_size >> inode->i_blkbits);
368         } while(size > 0);
369         return 0;
370 }
371
372 /**
373  * gfs2_page_mkwrite - Make a shared, mmap()ed, page writable
374  * @vma: The virtual memory area
375  * @vmf: The virtual memory fault containing the page to become writable
376  *
377  * When the page becomes writable, we need to ensure that we have
378  * blocks allocated on disk to back that page.
379  */
380
381 static int gfs2_page_mkwrite(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf)
382 {
383         struct page *page = vmf->page;
384         struct inode *inode = file_inode(vma->vm_file);
385         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
386         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
387         struct gfs2_alloc_parms ap = { .aflags = 0, };
388         unsigned long last_index;
389         u64 pos = page->index << PAGE_CACHE_SHIFT;
390         unsigned int data_blocks, ind_blocks, rblocks;
391         struct gfs2_holder gh;
392         loff_t size;
393         int ret;
394
395         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
396
397         /* Update file times before taking page lock */
398         file_update_time(vma->vm_file);
399
400         ret = get_write_access(inode);
401         if (ret)
402                 goto out;
403
404         ret = gfs2_rs_alloc(ip);
405         if (ret)
406                 goto out_write_access;
407
408         gfs2_size_hint(vma->vm_file, pos, PAGE_CACHE_SIZE);
409
410         gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &gh);
411         ret = gfs2_glock_nq(&gh);
412         if (ret)
413                 goto out_uninit;
414
415         set_bit(GLF_DIRTY, &ip->i_gl->gl_flags);
416         set_bit(GIF_SW_PAGED, &ip->i_flags);
417
418         if (!gfs2_write_alloc_required(ip, pos, PAGE_CACHE_SIZE)) {
419                 lock_page(page);
420                 if (!PageUptodate(page) || page->mapping != inode->i_mapping) {
421                         ret = -EAGAIN;
422                         unlock_page(page);
423                 }
424                 goto out_unlock;
425         }
426
427         ret = gfs2_rindex_update(sdp);
428         if (ret)
429                 goto out_unlock;
430
431         gfs2_write_calc_reserv(ip, PAGE_CACHE_SIZE, &data_blocks, &ind_blocks);
432         ap.target = data_blocks + ind_blocks;
433         ret = gfs2_quota_lock_check(ip, &ap);
434         if (ret)
435                 goto out_unlock;
436         ret = gfs2_inplace_reserve(ip, &ap);
437         if (ret)
438                 goto out_quota_unlock;
439
440         rblocks = RES_DINODE + ind_blocks;
441         if (gfs2_is_jdata(ip))
442                 rblocks += data_blocks ? data_blocks : 1;
443         if (ind_blocks || data_blocks) {
444                 rblocks += RES_STATFS + RES_QUOTA;
445                 rblocks += gfs2_rg_blocks(ip, data_blocks + ind_blocks);
446         }
447         ret = gfs2_trans_begin(sdp, rblocks, 0);
448         if (ret)
449                 goto out_trans_fail;
450
451         lock_page(page);
452         ret = -EINVAL;
453         size = i_size_read(inode);
454         last_index = (size - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
455         /* Check page index against inode size */
456         if (size == 0 || (page->index > last_index))
457                 goto out_trans_end;
458
459         ret = -EAGAIN;
460         /* If truncated, we must retry the operation, we may have raced
461          * with the glock demotion code.
462          */
463         if (!PageUptodate(page) || page->mapping != inode->i_mapping)
464                 goto out_trans_end;
465
466         /* Unstuff, if required, and allocate backing blocks for page */
467         ret = 0;
468         if (gfs2_is_stuffed(ip))
469                 ret = gfs2_unstuff_dinode(ip, page);
470         if (ret == 0)
471                 ret = gfs2_allocate_page_backing(page);
472
473 out_trans_end:
474         if (ret)
475                 unlock_page(page);
476         gfs2_trans_end(sdp);
477 out_trans_fail:
478         gfs2_inplace_release(ip);
479 out_quota_unlock:
480         gfs2_quota_unlock(ip);
481 out_unlock:
482         gfs2_glock_dq(&gh);
483 out_uninit:
484         gfs2_holder_uninit(&gh);
485         if (ret == 0) {
486                 set_page_dirty(page);
487                 wait_for_stable_page(page);
488         }
489 out_write_access:
490         put_write_access(inode);
491 out:
492         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
493         return block_page_mkwrite_return(ret);
494 }
495
496 static const struct vm_operations_struct gfs2_vm_ops = {
497         .fault = filemap_fault,
498         .map_pages = filemap_map_pages,
499         .page_mkwrite = gfs2_page_mkwrite,
500 };
501
502 /**
503  * gfs2_mmap -
504  * @file: The file to map
505  * @vma: The VMA which described the mapping
506  *
507  * There is no need to get a lock here unless we should be updating
508  * atime. We ignore any locking errors since the only consequence is
509  * a missed atime update (which will just be deferred until later).
510  *
511  * Returns: 0
512  */
513
514 static int gfs2_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
515 {
516         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file->f_mapping->host);
517
518         if (!(file->f_flags & O_NOATIME) &&
519             !IS_NOATIME(&ip->i_inode)) {
520                 struct gfs2_holder i_gh;
521                 int error;
522
523                 error = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, LM_FLAG_ANY,
524                                            &i_gh);
525                 if (error)
526                         return error;
527                 /* grab lock to update inode */
528                 gfs2_glock_dq_uninit(&i_gh);
529                 file_accessed(file);
530         }
531         vma->vm_ops = &gfs2_vm_ops;
532
533         return 0;
534 }
535
536 /**
537  * gfs2_open_common - This is common to open and atomic_open
538  * @inode: The inode being opened
539  * @file: The file being opened
540  *
541  * This maybe called under a glock or not depending upon how it has
542  * been called. We must always be called under a glock for regular
543  * files, however. For other file types, it does not matter whether
544  * we hold the glock or not.
545  *
546  * Returns: Error code or 0 for success
547  */
548
549 int gfs2_open_common(struct inode *inode, struct file *file)
550 {
551         struct gfs2_file *fp;
552         int ret;
553
554         if (S_ISREG(inode->i_mode)) {
555                 ret = generic_file_open(inode, file);
556                 if (ret)
557                         return ret;
558         }
559
560         fp = kzalloc(sizeof(struct gfs2_file), GFP_NOFS);
561         if (!fp)
562                 return -ENOMEM;
563
564         mutex_init(&fp->f_fl_mutex);
565
566         gfs2_assert_warn(GFS2_SB(inode), !file->private_data);
567         file->private_data = fp;
568         return 0;
569 }
570
571 /**
572  * gfs2_open - open a file
573  * @inode: the inode to open
574  * @file: the struct file for this opening
575  *
576  * After atomic_open, this function is only used for opening files
577  * which are already cached. We must still get the glock for regular
578  * files to ensure that we have the file size uptodate for the large
579  * file check which is in the common code. That is only an issue for
580  * regular files though.
581  *
582  * Returns: errno
583  */
584
585 static int gfs2_open(struct inode *inode, struct file *file)
586 {
587         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
588         struct gfs2_holder i_gh;
589         int error;
590         bool need_unlock = false;
591
592         if (S_ISREG(ip->i_inode.i_mode)) {
593                 error = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, LM_FLAG_ANY,
594                                            &i_gh);
595                 if (error)
596                         return error;
597                 need_unlock = true;
598         }
599
600         error = gfs2_open_common(inode, file);
601
602         if (need_unlock)
603                 gfs2_glock_dq_uninit(&i_gh);
604
605         return error;
606 }
607
608 /**
609  * gfs2_release - called to close a struct file
610  * @inode: the inode the struct file belongs to
611  * @file: the struct file being closed
612  *
613  * Returns: errno
614  */
615
616 static int gfs2_release(struct inode *inode, struct file *file)
617 {
618         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
619
620         kfree(file->private_data);
621         file->private_data = NULL;
622
623         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
624                 return 0;
625
626         gfs2_rs_delete(ip, &inode->i_writecount);
627         return 0;
628 }
629
630 /**
631  * gfs2_fsync - sync the dirty data for a file (across the cluster)
632  * @file: the file that points to the dentry
633  * @start: the start position in the file to sync
634  * @end: the end position in the file to sync
635  * @datasync: set if we can ignore timestamp changes
636  *
637  * We split the data flushing here so that we don't wait for the data
638  * until after we've also sent the metadata to disk. Note that for
639  * data=ordered, we will write & wait for the data at the log flush
640  * stage anyway, so this is unlikely to make much of a difference
641  * except in the data=writeback case.
642  *
643  * If the fdatawrite fails due to any reason except -EIO, we will
644  * continue the remainder of the fsync, although we'll still report
645  * the error at the end. This is to match filemap_write_and_wait_range()
646  * behaviour.
647  *
648  * Returns: errno
649  */
650
651 static int gfs2_fsync(struct file *file, loff_t start, loff_t end,
652                       int datasync)
653 {
654         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
655         struct inode *inode = mapping->host;
656         int sync_state = inode->i_state & I_DIRTY_ALL;
657         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
658         int ret = 0, ret1 = 0;
659
660         if (mapping->nrpages) {
661                 ret1 = filemap_fdatawrite_range(mapping, start, end);
662                 if (ret1 == -EIO)
663                         return ret1;
664         }
665
666         if (!gfs2_is_jdata(ip))
667                 sync_state &= ~I_DIRTY_PAGES;
668         if (datasync)
669                 sync_state &= ~(I_DIRTY_SYNC | I_DIRTY_TIME);
670
671         if (sync_state) {
672                 ret = sync_inode_metadata(inode, 1);
673                 if (ret)
674                         return ret;
675                 if (gfs2_is_jdata(ip))
676                         filemap_write_and_wait(mapping);
677                 gfs2_ail_flush(ip->i_gl, 1);
678         }
679
680         if (mapping->nrpages)
681                 ret = filemap_fdatawait_range(mapping, start, end);
682
683         return ret ? ret : ret1;
684 }
685
686 /**
687  * gfs2_file_write_iter - Perform a write to a file
688  * @iocb: The io context
689  * @iov: The data to write
690  * @nr_segs: Number of @iov segments
691  * @pos: The file position
692  *
693  * We have to do a lock/unlock here to refresh the inode size for
694  * O_APPEND writes, otherwise we can land up writing at the wrong
695  * offset. There is still a race, but provided the app is using its
696  * own file locking, this will make O_APPEND work as expected.
697  *
698  */
699
700 static ssize_t gfs2_file_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
701 {
702         struct file *file = iocb->ki_filp;
703         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file_inode(file));
704         int ret;
705
706         ret = gfs2_rs_alloc(ip);
707         if (ret)
708                 return ret;
709
710         gfs2_size_hint(file, iocb->ki_pos, iov_iter_count(from));
711
712         if (iocb->ki_flags & IOCB_APPEND) {
713                 struct gfs2_holder gh;
714
715                 ret = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, 0, &gh);
716                 if (ret)
717                         return ret;
718                 gfs2_glock_dq_uninit(&gh);
719         }
720
721         return generic_file_write_iter(iocb, from);
722 }
723
724 static int fallocate_chunk(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t len,
725                            int mode)
726 {
727         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
728         struct buffer_head *dibh;
729         int error;
730         unsigned int nr_blks;
731         sector_t lblock = offset >> inode->i_blkbits;
732
733         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
734         if (unlikely(error))
735                 return error;
736
737         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
738
739         if (gfs2_is_stuffed(ip)) {
740                 error = gfs2_unstuff_dinode(ip, NULL);
741                 if (unlikely(error))
742                         goto out;
743         }
744
745         while (len) {
746                 struct buffer_head bh_map = { .b_state = 0, .b_blocknr = 0 };
747                 bh_map.b_size = len;
748                 set_buffer_zeronew(&bh_map);
749
750                 error = gfs2_block_map(inode, lblock, &bh_map, 1);
751                 if (unlikely(error))
752                         goto out;
753                 len -= bh_map.b_size;
754                 nr_blks = bh_map.b_size >> inode->i_blkbits;
755                 lblock += nr_blks;
756                 if (!buffer_new(&bh_map))
757                         continue;
758                 if (unlikely(!buffer_zeronew(&bh_map))) {
759                         error = -EIO;
760                         goto out;
761                 }
762         }
763 out:
764         brelse(dibh);
765         return error;
766 }
767 /**
768  * calc_max_reserv() - Reverse of write_calc_reserv. Given a number of
769  *                     blocks, determine how many bytes can be written.
770  * @ip:          The inode in question.
771  * @len:         Max cap of bytes. What we return in *len must be <= this.
772  * @data_blocks: Compute and return the number of data blocks needed
773  * @ind_blocks:  Compute and return the number of indirect blocks needed
774  * @max_blocks:  The total blocks available to work with.
775  *
776  * Returns: void, but @len, @data_blocks and @ind_blocks are filled in.
777  */
778 static void calc_max_reserv(struct gfs2_inode *ip, loff_t *len,
779                             unsigned int *data_blocks, unsigned int *ind_blocks,
780                             unsigned int max_blocks)
781 {
782         loff_t max = *len;
783         const struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
784         unsigned int tmp, max_data = max_blocks - 3 * (sdp->sd_max_height - 1);
785
786         for (tmp = max_data; tmp > sdp->sd_diptrs;) {
787                 tmp = DIV_ROUND_UP(tmp, sdp->sd_inptrs);
788                 max_data -= tmp;
789         }
790
791         *data_blocks = max_data;
792         *ind_blocks = max_blocks - max_data;
793         *len = ((loff_t)max_data - 3) << sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
794         if (*len > max) {
795                 *len = max;
796                 gfs2_write_calc_reserv(ip, max, data_blocks, ind_blocks);
797         }
798 }
799
800 static long __gfs2_fallocate(struct file *file, int mode, loff_t offset, loff_t len)
801 {
802         struct inode *inode = file_inode(file);
803         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
804         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
805         struct gfs2_alloc_parms ap = { .aflags = 0, };
806         unsigned int data_blocks = 0, ind_blocks = 0, rblocks;
807         loff_t bytes, max_bytes, max_blks = UINT_MAX;
808         int error;
809         const loff_t pos = offset;
810         const loff_t count = len;
811         loff_t bsize_mask = ~((loff_t)sdp->sd_sb.sb_bsize - 1);
812         loff_t next = (offset + len - 1) >> sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
813         loff_t max_chunk_size = UINT_MAX & bsize_mask;
814
815         next = (next + 1) << sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
816
817         offset &= bsize_mask;
818
819         len = next - offset;
820         bytes = sdp->sd_max_rg_data * sdp->sd_sb.sb_bsize / 2;
821         if (!bytes)
822                 bytes = UINT_MAX;
823         bytes &= bsize_mask;
824         if (bytes == 0)
825                 bytes = sdp->sd_sb.sb_bsize;
826
827         gfs2_size_hint(file, offset, len);
828
829         gfs2_write_calc_reserv(ip, PAGE_SIZE, &data_blocks, &ind_blocks);
830         ap.min_target = data_blocks + ind_blocks;
831
832         while (len > 0) {
833                 if (len < bytes)
834                         bytes = len;
835                 if (!gfs2_write_alloc_required(ip, offset, bytes)) {
836                         len -= bytes;
837                         offset += bytes;
838                         continue;
839                 }
840
841                 /* We need to determine how many bytes we can actually
842                  * fallocate without exceeding quota or going over the
843                  * end of the fs. We start off optimistically by assuming
844                  * we can write max_bytes */
845                 max_bytes = (len > max_chunk_size) ? max_chunk_size : len;
846
847                 /* Since max_bytes is most likely a theoretical max, we
848                  * calculate a more realistic 'bytes' to serve as a good
849                  * starting point for the number of bytes we may be able
850                  * to write */
851                 gfs2_write_calc_reserv(ip, bytes, &data_blocks, &ind_blocks);
852                 ap.target = data_blocks + ind_blocks;
853
854                 error = gfs2_quota_lock_check(ip, &ap);
855                 if (error)
856                         return error;
857                 /* ap.allowed tells us how many blocks quota will allow
858                  * us to write. Check if this reduces max_blks */
859                 if (ap.allowed && ap.allowed < max_blks)
860                         max_blks = ap.allowed;
861
862                 error = gfs2_inplace_reserve(ip, &ap);
863                 if (error)
864                         goto out_qunlock;
865
866                 /* check if the selected rgrp limits our max_blks further */
867                 if (ap.allowed && ap.allowed < max_blks)
868                         max_blks = ap.allowed;
869
870                 /* Almost done. Calculate bytes that can be written using
871                  * max_blks. We also recompute max_bytes, data_blocks and
872                  * ind_blocks */
873                 calc_max_reserv(ip, &max_bytes, &data_blocks,
874                                 &ind_blocks, max_blks);
875
876                 rblocks = RES_DINODE + ind_blocks + RES_STATFS + RES_QUOTA +
877                           RES_RG_HDR + gfs2_rg_blocks(ip, data_blocks + ind_blocks);
878                 if (gfs2_is_jdata(ip))
879                         rblocks += data_blocks ? data_blocks : 1;
880
881                 error = gfs2_trans_begin(sdp, rblocks,
882                                          PAGE_CACHE_SIZE/sdp->sd_sb.sb_bsize);
883                 if (error)
884                         goto out_trans_fail;
885
886                 error = fallocate_chunk(inode, offset, max_bytes, mode);
887                 gfs2_trans_end(sdp);
888
889                 if (error)
890                         goto out_trans_fail;
891
892                 len -= max_bytes;
893                 offset += max_bytes;
894                 gfs2_inplace_release(ip);
895                 gfs2_quota_unlock(ip);
896         }
897
898         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) && (pos + count) > inode->i_size) {
899                 i_size_write(inode, pos + count);
900                 file_update_time(file);
901                 mark_inode_dirty(inode);
902         }
903
904         return generic_write_sync(file, pos, count);
905
906 out_trans_fail:
907         gfs2_inplace_release(ip);
908 out_qunlock:
909         gfs2_quota_unlock(ip);
910         return error;
911 }
912
913 static long gfs2_fallocate(struct file *file, int mode, loff_t offset, loff_t len)
914 {
915         struct inode *inode = file_inode(file);
916         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
917         struct gfs2_holder gh;
918         int ret;
919
920         if ((mode & ~FALLOC_FL_KEEP_SIZE) || gfs2_is_jdata(ip))
921                 return -EOPNOTSUPP;
922
923         mutex_lock(&inode->i_mutex);
924
925         gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &gh);
926         ret = gfs2_glock_nq(&gh);
927         if (ret)
928                 goto out_uninit;
929
930         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
931             (offset + len) > inode->i_size) {
932                 ret = inode_newsize_ok(inode, offset + len);
933                 if (ret)
934                         goto out_unlock;
935         }
936
937         ret = get_write_access(inode);
938         if (ret)
939                 goto out_unlock;
940
941         ret = gfs2_rs_alloc(ip);
942         if (ret)
943                 goto out_putw;
944
945         ret = __gfs2_fallocate(file, mode, offset, len);
946         if (ret)
947                 gfs2_rs_deltree(ip->i_res);
948 out_putw:
949         put_write_access(inode);
950 out_unlock:
951         gfs2_glock_dq(&gh);
952 out_uninit:
953         gfs2_holder_uninit(&gh);
954         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
955         return ret;
956 }
957
958 static ssize_t gfs2_file_splice_write(struct pipe_inode_info *pipe,
959                                       struct file *out, loff_t *ppos,
960                                       size_t len, unsigned int flags)
961 {
962         int error;
963         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(out->f_mapping->host);
964
965         error = gfs2_rs_alloc(ip);
966         if (error)
967                 return (ssize_t)error;
968
969         gfs2_size_hint(out, *ppos, len);
970
971         return iter_file_splice_write(pipe, out, ppos, len, flags);
972 }
973
974 #ifdef CONFIG_GFS2_FS_LOCKING_DLM
975
976 /**
977  * gfs2_lock - acquire/release a posix lock on a file
978  * @file: the file pointer
979  * @cmd: either modify or retrieve lock state, possibly wait
980  * @fl: type and range of lock
981  *
982  * Returns: errno
983  */
984
985 static int gfs2_lock(struct file *file, int cmd, struct file_lock *fl)
986 {
987         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file->f_mapping->host);
988         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(file->f_mapping->host);
989         struct lm_lockstruct *ls = &sdp->sd_lockstruct;
990
991         if (!(fl->fl_flags & FL_POSIX))
992                 return -ENOLCK;
993         if (__mandatory_lock(&ip->i_inode) && fl->fl_type != F_UNLCK)
994                 return -ENOLCK;
995
996         if (cmd == F_CANCELLK) {
997                 /* Hack: */
998                 cmd = F_SETLK;
999                 fl->fl_type = F_UNLCK;
1000         }
1001         if (unlikely(test_bit(SDF_SHUTDOWN, &sdp->sd_flags))) {
1002                 if (fl->fl_type == F_UNLCK)
1003                         locks_lock_file_wait(file, fl);
1004                 return -EIO;
1005         }
1006         if (IS_GETLK(cmd))
1007                 return dlm_posix_get(ls->ls_dlm, ip->i_no_addr, file, fl);
1008         else if (fl->fl_type == F_UNLCK)
1009                 return dlm_posix_unlock(ls->ls_dlm, ip->i_no_addr, file, fl);
1010         else
1011                 return dlm_posix_lock(ls->ls_dlm, ip->i_no_addr, file, cmd, fl);
1012 }
1013
1014 static int do_flock(struct file *file, int cmd, struct file_lock *fl)
1015 {
1016         struct gfs2_file *fp = file->private_data;
1017         struct gfs2_holder *fl_gh = &fp->f_fl_gh;
1018         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file_inode(file));
1019         struct gfs2_glock *gl;
1020         unsigned int state;
1021         int flags;
1022         int error = 0;
1023         int sleeptime;
1024
1025         state = (fl->fl_type == F_WRLCK) ? LM_ST_EXCLUSIVE : LM_ST_SHARED;
1026         flags = (IS_SETLKW(cmd) ? 0 : LM_FLAG_TRY_1CB) | GL_EXACT;
1027
1028         mutex_lock(&fp->f_fl_mutex);
1029
1030         gl = fl_gh->gh_gl;
1031         if (gl) {
1032                 if (fl_gh->gh_state == state)
1033                         goto out;
1034                 locks_lock_file_wait(file,
1035                                      &(struct file_lock){.fl_type = F_UNLCK});
1036                 gfs2_glock_dq(fl_gh);
1037                 gfs2_holder_reinit(state, flags, fl_gh);
1038         } else {
1039                 error = gfs2_glock_get(GFS2_SB(&ip->i_inode), ip->i_no_addr,
1040                                        &gfs2_flock_glops, CREATE, &gl);
1041                 if (error)
1042                         goto out;
1043                 gfs2_holder_init(gl, state, flags, fl_gh);
1044                 gfs2_glock_put(gl);
1045         }
1046         for (sleeptime = 1; sleeptime <= 4; sleeptime <<= 1) {
1047                 error = gfs2_glock_nq(fl_gh);
1048                 if (error != GLR_TRYFAILED)
1049                         break;
1050                 fl_gh->gh_flags = LM_FLAG_TRY | GL_EXACT;
1051                 fl_gh->gh_error = 0;
1052                 msleep(sleeptime);
1053         }
1054         if (error) {
1055                 gfs2_holder_uninit(fl_gh);
1056                 if (error == GLR_TRYFAILED)
1057                         error = -EAGAIN;
1058         } else {
1059                 error = locks_lock_file_wait(file, fl);
1060                 gfs2_assert_warn(GFS2_SB(&ip->i_inode), !error);
1061         }
1062
1063 out:
1064         mutex_unlock(&fp->f_fl_mutex);
1065         return error;
1066 }
1067
1068 static void do_unflock(struct file *file, struct file_lock *fl)
1069 {
1070         struct gfs2_file *fp = file->private_data;
1071         struct gfs2_holder *fl_gh = &fp->f_fl_gh;
1072
1073         mutex_lock(&fp->f_fl_mutex);
1074         locks_lock_file_wait(file, fl);
1075         if (fl_gh->gh_gl) {
1076                 gfs2_glock_dq(fl_gh);
1077                 gfs2_holder_uninit(fl_gh);
1078         }
1079         mutex_unlock(&fp->f_fl_mutex);
1080 }
1081
1082 /**
1083  * gfs2_flock - acquire/release a flock lock on a file
1084  * @file: the file pointer
1085  * @cmd: either modify or retrieve lock state, possibly wait
1086  * @fl: type and range of lock
1087  *
1088  * Returns: errno
1089  */
1090
1091 static int gfs2_flock(struct file *file, int cmd, struct file_lock *fl)
1092 {
1093         if (!(fl->fl_flags & FL_FLOCK))
1094                 return -ENOLCK;
1095         if (fl->fl_type & LOCK_MAND)
1096                 return -EOPNOTSUPP;
1097
1098         if (fl->fl_type == F_UNLCK) {
1099                 do_unflock(file, fl);
1100                 return 0;
1101         } else {
1102                 return do_flock(file, cmd, fl);
1103         }
1104 }
1105
1106 const struct file_operations gfs2_file_fops = {
1107         .llseek         = gfs2_llseek,
1108         .read_iter      = generic_file_read_iter,
1109         .write_iter     = gfs2_file_write_iter,
1110         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1111         .mmap           = gfs2_mmap,
1112         .open           = gfs2_open,
1113         .release        = gfs2_release,
1114         .fsync          = gfs2_fsync,
1115         .lock           = gfs2_lock,
1116         .flock          = gfs2_flock,
1117         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1118         .splice_write   = gfs2_file_splice_write,
1119         .setlease       = simple_nosetlease,
1120         .fallocate      = gfs2_fallocate,
1121 };
1122
1123 const struct file_operations gfs2_dir_fops = {
1124         .iterate        = gfs2_readdir,
1125         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1126         .open           = gfs2_open,
1127         .release        = gfs2_release,
1128         .fsync          = gfs2_fsync,
1129         .lock           = gfs2_lock,
1130         .flock          = gfs2_flock,
1131         .llseek         = default_llseek,
1132 };
1133
1134 #endif /* CONFIG_GFS2_FS_LOCKING_DLM */
1135
1136 const struct file_operations gfs2_file_fops_nolock = {
1137         .llseek         = gfs2_llseek,
1138         .read_iter      = generic_file_read_iter,
1139         .write_iter     = gfs2_file_write_iter,
1140         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1141         .mmap           = gfs2_mmap,
1142         .open           = gfs2_open,
1143         .release        = gfs2_release,
1144         .fsync          = gfs2_fsync,
1145         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1146         .splice_write   = gfs2_file_splice_write,
1147         .setlease       = generic_setlease,
1148         .fallocate      = gfs2_fallocate,
1149 };
1150
1151 const struct file_operations gfs2_dir_fops_nolock = {
1152         .iterate        = gfs2_readdir,
1153         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1154         .open           = gfs2_open,
1155         .release        = gfs2_release,
1156         .fsync          = gfs2_fsync,
1157         .llseek         = default_llseek,
1158 };
1159